简单认识有机硅

有机硅，英文名：silicone，即有机硅化合物，是指含有Si-O键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物，习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。其中，以硅氧键（-Si-0-Si-）为骨架组成的聚硅氧烷，是有机硅化合物中为数最多，研究最深、应用最广的一类，约占总用量的90%以上。有机硅和碳类似，有机硅也是四配位的四面体结构。在生物分子中，还没有找到含有碳硅键的化合物。第一个有机硅化合物是在1863年由法国化学家查尔斯·傅里德尔（Friedel C）和美国化学家詹姆斯·克拉夫茨（Crafts J）共同发现。

^{有机硅分子式}

物理结构

结构

有机硅材料具有独特的结构：

（1） Si原子上充足的甲基将高能量的聚硅氧烷主链屏蔽起来；

（2） C-H无极性，使分子间相互作用力十分微弱；

（3） Si-O键长较长，Si-O-Si键键角大。

（4） Si-O键是具有50%离子键特征的共价键（共价键具有方向性，离子键无方向性）。

特点

由于有机硅独特的结构，兼备了无机材料与有机材料的性能，具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质，并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性，广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业，其中有机硅主要应用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。随着有机硅数量和品种的持续增长，应用领域不断拓宽，形成化工新材料界独树一帜的重要产品体系，许多品种是其他化学品无法替代而又必不可少的。

生物体新陈代谢也需要有机硅参与，通常此类有机硅化学式表现为CH₃(SiOH)₃。有机硅对于身体各项功能起着重要的作用并且与矿物质的吸收有着直接关系。人体平均拥有约七克硅，其数量远远超过其他重要矿物质，如铁。铁和硅是人体必需的元素，对维持正常的新陈代谢是非常重要的作用。

有机硅材料按其形态的不同，可分为：硅烷偶联剂（有机硅化学试剂）、生物活性有机硅、硅油（硅脂、硅乳液、硅表面活性剂）、高温硫化硅橡胶、液体硅橡胶、硅树脂、复合物等。

特性

基本介绍

有机硅产品的基本结构单元是由硅－氧链节构成的，侧链则通过硅原子与其他各种有机基团相连。因此，在有机硅产品的结构中既含有"有机基团"，又含有"无机结构"，这种特殊的组成和分子结构使它集有机物的特性与无机物的功能于一身。与其他高分子材料相比，有机硅产品的最突出性能是：

耐温特性

有机硅产品是以硅－氧（Si－O）键为主链结构的，C－C键的键能为82.6千卡/克分子，Si－O键的键能在有机硅中为121千卡/克分子，所以有机硅产品的热稳定性高，高温下（或辐射照射）分子的化学键不断裂、不分解。有机硅不但可耐高温，而且也耐低温，可在一个很宽的温度范围内使用。无论是化学性能还是物理机械性能，随温度的变化都很小。

耐候性

有机硅产品的主链为－Si－O－，无双键存在，因此不易被紫外光和臭氧所分解。有机硅具有比其他高分子材料更好的热稳定性以及耐辐照和耐候能力。有机硅中自然环境下的使用寿命可达几十年。

电气绝缘性能

有机硅产品都具有良好的电绝缘性能，其介电损耗、耐电压、耐电弧、耐电晕、体积电阻系数和表面电阻系数等均在绝缘材料中名列前茅，而且它们的电气性能受温度和频率的影响很小。因此，它们是一种稳定的电绝缘材料，被广泛应用于电子、电气工业上。有机硅除了具有优良的耐热性外，还具有优异的拒水性，这是电气设备在湿态条件下使用具有高可靠性的保障。

生物特性

生物活性有机硅是人体必需的一种的营养素。有机硅是构成人体组织和参与新陈代谢的重要元素。存于人体的每一个细胞当中，作为细胞构建的支撑，同时帮助其他重要物质如镁，磷，钙等吸收。人体只能通过食物不断获得有机硅。

科学家们认为，有机硅主要以三种形式存在于人体中：

（一）可溶性有机硅，占重量的10%

（二）百分之三十存在于各种细胞基质

（三）60%用来合成蛋白质这说明我们每天所需的有机硅是相当高。

如果要保持5年，10年甚至于是30年的年轻程度，每天摄入有机硅20-30毫克的有机硅尤为重要。

低表面张力和低表面能

有机硅的主链十分柔顺，其分子间的作用力比碳氢化合物要弱得多，因此，比同分子量的碳氢化合物粘度低，表面张力弱，表面能小，成膜能力强。这种低表面张力和低表面能是它获得多方面应用的主要原因：疏水、消泡、泡沫稳定、防粘、润滑、上光等各项优异性能。

用途

由于有机硅具有上述这些优异的性能，因此它的应用范围非常广泛。它不仅作为航空、尖端技术、军事技术部门的特种材料使用，而且也用于国民经济各部门，其应用范围已扩到：建筑、电子电气、纺织、汽车、机械、皮革造纸、化工轻工、金属和油漆、医药医疗等。

人体作用

维持骨骼生长

骨质疏松症是人体老化的特质之一。由于钙质不停地从身体各大系统流失，我们的骨头变脆弱，而单纯的服用含钙营养剂不足以停止这种威胁和疾病的产生。因为人体需要有机硅的帮助吸收和利用这些无机钙。

有证据表明，如果人们任意补充钙，不但没有帮助骨骼愈合，反而会浸出了骨骼中已有的钙质，从而加速了类似骨质疏松症等退化型疾病的过程，影响人体支撑和结缔组织。

对于骨质疏松症，有机硅能止疼，甚至恢复身体的自我修复功能。对于绝经后妇女，骨质疏松症是最常见的疾病，而且数据表明由此导致的骨折的死亡人数已经超过了的乳房癌，子宫颈癌和子宫癌的总和。

骨质疏松症，通常是由于骨蛋白周围的钙质流失，致使骨骼变薄，渐渐地，骨基质中的营养成分也随即流失，造成空洞不断扩大。因此即便是在正常的压力范围内，骨骼也会发生断裂的可能性。因此让摄入人体的内的钙质矿化到骨骼中去是一个非常重要修补手段。建议应适当每天补充有机硅元素，才能更好得将磷，镁，钙沉淀到骨骼里去，特别是对于钙质的吸收更是有着至关重要的作用。

越来越多的研究证据表明，即便是在钙不足的情况下，人体也可以通过利用硅来转变成骨骼需要的保护结构，但缺少硅，其他矿物质却很难有类似的效果来充当这一角色。因此科学家有机硅是钙质吸收和利用的前绝条件。

结缔组织必要元素

结缔组织由胶原蛋白，弹性蛋白，粘多糖，碳水化合物等物质组成，在这些组织细胞周围，还需要保湿性粘液帮助。有了他们，才可以使组织细胞变得有弹性和充满活力，同是预防老化。研究发现在这些粘液性大分子物质中，有机硅占据了很大一部分比例，它们就像是一种“胶水”，将胶原蛋白牢牢地粘合在一起。因此如果人体中存在足够量的有机硅，那么就会有更多的胶原蛋白被粘合在一起，从宏观上来看，人和器官也会变得更加年轻。

随着人体的老化，各种结缔组织营养流失，变得僵硬，致使人体组织也无法得到足够的养分而衰退。 有机硅可以帮助减缓这些结缔组织的退化过程。

如果定期服用含有机硅的营养剂，可以保持皮肤年轻。特别是当皮肤出现松弛和皱纹时，除了补充适当的蛋白质外，服用由植物提取的有机硅营养剂才可以达到皮肤健康美观的效果。

促进头发生长

头发是最天然的美丽装饰品。健康的头发保护人的头皮外，还是提高吸引力的法宝。人们发现每克头发里含有90微克有机硅，跟骨骼每克含100微克的含量很接近。有机硅是头发生长，强韧的重要因素。

强健牙齿和牙龈

通过强化珐琅质，有机硅能够防止蛀牙和保护牙齿。同时有防止牙龈出血，牙龈萎缩，衰退和松动的作用。

植物提取的活性有机硅针对龋齿（溃疡，骨，牙齿腐烂）和炎症等，临床表现突出。

使指甲健康

指甲板主要由各种蛋白质构成，平均每月增长四，五毫米但指甲变得脆弱通常是骨质疏松的前兆，即局部脱钙现象，此时如果能及时补充有机硅就能保证指甲健康生长。有机硅会美化你的指甲的外观，提高硬度，使他们更亮泽，不容易断裂。

事实上有机硅影响最显著是表现在人的头发，皮肤，指甲及牙齿上。我们的皮肤和头发需要有机硅，其原理跟其他组织一样，因为有机硅是粘合胶原蛋白，糖类等营养物质的支撑架。这也就是为什么，有机硅对于皮肤，牙齿，头发有这非常重要的意义。